JP4685091B2 - インフレータ - Google Patents

Description

関連出願との相互参照
この出願は、２００４年３月１０日に出願された出願番号６０／５５１，９６６および２００４年３月１０日に出願された出願番号６０／５５１，９６７の利益を要求する。

技術分野
本発明は、自動車における膨張可能な乗員拘束システムでの使用のための、ガス発生器またはインフレータに関し、より詳細にはフィルターのないインフレータデバイスに関する。

本発明の背景
すべての新車における標準装備としての、一般に「エアバッグ」として知られている、膨張可能な乗員拘束システムの設置は、より小さく、軽く、より安価な拘束システムの開発を激しくしている。従って、そのようなシステムで使用されるインフレータは、最も重く最も高価な要素である傾向があるので、より軽く、より安価なインフレータの必要性がある。

典型的なインフレータは、乗り物の実用性に関連した直径および長さを有する円筒状の鋼またはアルミニウムハウジングであって、その内部にプロペラントが含まれているものを含む。インフレータは、異なるメッシュと線径の鋼スクリーンの１つ以上の層を含む内部フィルターとともに一般に提供される。プロペラントの燃焼に際して発生したガスは、インフレータを出る前にフィルターを通り抜ける。公知のシステムでのプロペラントの燃焼の間に生産された粒状物質またはスラグは、ガスがフィルターを通る時に実質的に除去される。

ガス生成物質についての技術の多くの研究開発が、燃焼の間に生産される煙、すすおよび他の微粒子を減じることに専念した。エアバッグ起動の後の乗り物乗員による微粒子の吸入は危険になりえる。ガス生成物質の燃焼に起因する微粒子が実質的に除去されるか、または著しく減じられるような、様々なガス生成物質配合物およびインフレータ設計が開発されてきた。

しかしながら、あるタイプのプロペラントは、比較的高い割合の燃焼固形物を発生するにもかかわらず、燃焼速度、燃焼の維持、および性能の再現性のような与えられた好ましい特性を与えるため、依然として望ましい。

発明の要約
エアバッグインフレータのサイズ、重量およびコストを減じて、効率を最適化する課題の解決は、本発明により、フィルターの代わりにバッフルシステムを提供し、ガス経路を定め、付随するフローバッファーの全体にわたり冷却し、およびスラグを堆積させることにより、フィルターの必要性を回避できるという概念に基づく。

本発明は乗り物乗員拘束システムのためのインフレータを提供する。本発明のインフレータは、長さ方向の軸を有する円筒状の外側壁、およびインフレータの内部とインフレータの外部の間の流体連絡を可能にするためにインフレータに沿って形成された第１の開口を有する。第１の膨張流体源または少なくとも１つの膨張流体源が、外側壁の内側に配置される。バッフルシステムは、膨張流体を第１の膨張流体源と外側壁の間に流し、膨張流体を冷却するために、第１の膨張流体源と外側壁の間に位置するか、または流体的に間に置かれる。第２の開口は、第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にする。また、第３の開口は、バッフルシステムと外側壁の間の流体連絡を可能にする。第１の開口は、内側バッフルに沿った第２の開口からの全体の半径方向の流れを容易にする。

第１の実施態様では、バッフルシステムは外側壁の長さ方向の軸の周囲に同心的に配置された内側バッフルおよび外側バッフルを有し、プレナムをその間に形成する。さらに、外側壁と外側バッフルの間に伸びるプレナムを形成するために、外側バッフルは、ハウジングの外側壁の半径方向の内側に配置される。広げられた金属メッシュバッファーは、内側バッフルと外側バッフルの間のプレナム中に配置することができる。開口部はバッフルシステムと、バッフルシステムの外部との流体連絡を可能にし、バッフルシステム内に提供される任意の開口、およびインフレータハウジングの内部および外部の間の流体連絡を可能にする開口は協力的に配置され、膨張流体の流れがバッフルシステム内を、長さ方向の軸と実質的に平行および／または実質的に垂直な方向に流れるように導く。

本発明の別の態様では、乗り物乗員拘束システムは本発明のインフレータを組込んで提供される。

本発明により形成されたインフレータに付随する利点は、エアバッグモジュール、および乗り物乗員拘束システムに関する同様の利点になるであろうと考えられる。これらの利点としては、たとえば、低いガス出口温度、製造の単純性、より軽い重量、低減された製造コスト、単純化されたアセンブリー、および組み合わせるエアバッグの膨張プロフィールの調整可能性があげられる。

さらに、インフレータ要素中に形成されたガスフロー開口の相対的な配置によって確立された、周辺および／または長さ方向の流体流れのパターンが、膨張流体のあらかじめ決められた程度の冷却を提供するだろうと信じられている。相対的なガスフロー開口位置および使用するバッフルの数のような要因の適切な改良によって、特定の用途での冷却必要条件を満たすために対応して流体冷却の程度が調節されることができる。

好ましい実施態様の説明
本発明は、燃焼の際に膨張ガスの流れから粒状物質を取り除くために、従来の設計において必要とされたワイヤーメッシュフィルターを使用せずに形成されるガス生成器またはインフレータを含む。したがって、バッフル／バッファーシステムがフィルターの代わりに使用され、ガス生成物質燃焼の際に、スラグがバッファーシステム内で形成され、ガスもその内部で冷却される。燃焼により不適当な量の微粒子を生ずることなく膨張ガスを発生することができる適当なガス生成物質組成物の選択は、さらに公知のフィルターの必要を回避する。インフレータ中のフィルターの必要性の回避は、より簡単で、より軽く、それほど高価でなく、製造がより簡単なデバイスを許容する。本発明の好ましい実施態様はフィルターを含んでいないが、もし望まれれば、公知または適当なその他の方法によって形成されたフィルターが含まれることができる。本発明の構成部品はすべて当該技術分野において公知である。または、そのすべては公知のプロセスによって製造されることができる。

図１および２は、本発明のインフレータ１０の第１の実施態様の断面図を示す。インフレータ１０は、炭素鋼または鉄のような丈夫な金属から作られた要素から好ましく構成されるが、たとえば、強靱で、耐衝撃性の大きなポリマーから作られた要素を含むこともできる。当業者は、インフレータの様々な要素のために、様々な構成方法を認識するだろう。米国特許番号５，０３５，７５７、６，０６２，１４３、６，３４７，５６６、米国特許出願番号２００１／００４５７３５、ＷＯ ０１／０８９３６およびＷＯ ０１／０８９３７は、様々なインフレータ要素の典型的な設計を例証し、これらは本発明を何ら制限することのないものとして、参照され本明細書の一部として組み入れられる。

図１および２を参照する。インフレータ１０は、閉鎖端１４、開放端１６、および長さ方向の軸「Ａ」に沿って伸びる外側壁１８を有する、一般に円筒状のハウジング１２を含んでいる。ハウジング１２はキャスト、スタンプ、押し出し、又は他の方法で金属形成されることができる。少なくとも１つ、好ましくは複数の開口２０がハウジングの壁１８に沿って形成され、インフレータの内部とエアバッグ（図示されない）の間の流体連絡を許容する。さらに、図１および２に示された実施態様では、少なくとも１つ、好ましくは複数の開口２０’が、インフレータ外側壁１８に沿って、外側壁に沿って形成された開口２０の実質的に正反対側に形成される。

インフレータハウジング１２の中への水蒸気の侵入を防ぐために、開口２０は、アルミニウムまたはステンレス鋼フォイルのようなフォイル５６で覆われることができる。フォイル５６は、時々「バーストフォイル」と呼ばれ、典型的には約０．０１から約０．２０ｍｍまでの厚さである。フォイル５６は、典型的には接着剤を使用して、インフレータハウジングの内部表面に接着される。

インフレータハウジング閉塞部３０はクリンプ、溶接または他の方法で、ハウジング１２の開放端１６に固定される。閉塞部３０はキャスト、スタンプ、または他の方法で金属形成されることができる。あるいは、閉塞部３０は、適当な耐高温性のポリマーから成型されることができる。

インフレータ１０は、さらに、解放可能に外側壁内に配置された第１の膨張流体源を含み、膨張流体を生成するか、あるいは他の方法で提供し、乗り物乗員拘束システムの膨張可能な要素（例えばエアバッグ）を膨張させる。図１および２の中で示される実施態様では、第１の膨張流体源は、第１のバッフル６０（以下でより詳しく説明される）および端閉塞部３０によって画定されたコンバスションチャンバー２４内に配置されたガス生成組成物２２を含む。

他の膨張流体源も本発明で使用するために企図される。例えば、異なる実施態様（図示されない）では、加圧ガスを含む容器を、膨張流動源として使用するためにハウジング１２の内部に配置することができる。

ガス生成物質２２は、エアバッグ用途において有用であることが知られている任意の既知のガス生成組成物（無煙のガス生成組成物を含む）であることができ、適当なガス生成組成物の例としては、本明細書の一部として参照される米国特許番号、５，０３５，７５７、５，８７２，３２９、６，０７４，５０２、６，２８７，４００、６，３０６，２３２および６，４７５，３１２に記載された組成物およびプロセスが挙げられるが、それに制限されるものではない。他の適当な組成物は、米国特許出願番号１０／４０７，３００および６０／３６９，７７５に述べられる。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。本明細書においては、「無煙」の用語は、燃焼の結果、生成物の合計質量に基づいて少なくとも約９０％のガス状生成物を与え、また、その帰結として生成物の合計質量に基づいて約１０％未満の固体生成物を与えることができるプロペラントを意味するものと一般に理解されるべきである。記載された燃焼性を有する組成物の使用により、他のインフレータ設計の中で使用されるようなフィルターを除去することができることが一般に見出された。

イグナイタ２６はインフレータ１０にしっかりと取り付けられ、衝突の際にガス生成物質に点火するために、イグナイタがガス生成物質２２の内部と接続されているように、流体連絡を可能にする。図１および２に示される実施態様では、イグナイタ２６は、公知の方法を使用して、ハウジング閉塞部３０の環状のボア内に配置ししっかりと取り付けられられる。異なる実施態様（図示されない）では、穿孔されたイグナイタ支持チューブが、イグナイタ２６を支持するためにハウジング１２内に溶接されるか、または他の方法で固定されることができる。穿孔された支持チューブは、イグナイタ２６によって生成されたフレームフロントがガス生成物質２２に進み、それによりガス生成物質に点火し、膨張ガスを生成することを許容する。イグナイタ２６は公知のようにして形成されることができる。１つの例示的なイグナイタ構造は米国特許６，００９，８０９に記載されている。この特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。

図１および２を参照する。所定量の公知のブースタープロペラント２８を、インフレータの起動の際にブースタープロペラントおよびガス生成組成物２２の間の流体連絡を可能にするために、インフレータハウジング１２内に配置することができる。イグナイタ２６を取り囲み、ブースタープロペラント２８を収容するために、カップ２５をインフレータハウジング内に配置することができる。カップ２５はスタンプ、押し出し、ダイキャスト、または他の方法で金属成形されることができ、炭素鋼、ステンレス鋼または他の熱伝導性の金属または、合金から作られることができる。ガス生成物質２２の燃焼を容易にするために、ブースタープロペラント２８を当該技術分野において公知の方法でカップ２５の中に配置することができる。イグナイタ２６の起動は、ブースタープロペラントの燃焼を引き起こし、それにより、当該技術分野において公知の方法でガス生成組成物２２の点火を達成する。さらにブースターカップの末端表面にキャビティーが形成され、所定量の熱活性化自動点火化合物２９が提供されることができる。

所定量の公知の自動点火化合物２９はインフレータ内に置かれ、インフレータの起動の際にガス生成物質２２と自動点火化合物の間の流体連絡を可能にすることができる。当該技術分野において公知の方法で、ガス生成物質２の点火は、ブースタープロペラント２８の燃焼からの熱に起因する、自動点火物質２９の点火によって引き起こすことができる。自動点火物質２９は、ガス生成物質２２の発火温度よりも低い温度への暴露によって点火される火工品物質である。点火された時、自動点火物質２９は熱いガス／微粒子流出物を生産する。適当な自動点火物質は当業者に公知である。適当な自動点火物質の例はニトロのセルローズに基づいた組成物および黒色火薬である。あるいは、ガス生成物質２２の燃焼は、自動点火物質を使用せずに、ブースタープロペラント２８の燃焼によって始められることができる。

図１および２を再び参照する。本発明のインフレータは一般に５８で示されるバッフルシステムを使用し、コンバスションチャンバー２４とインフレータ外側壁１８の間に膨張流体を運び、その間を通って流れる膨張ガスを冷却する。バッフルシステム５８は、ガス生成組成物２２とインフレータ外側壁１８の間に作動可能に置かれる。つまり、バッフルシステム５８は、ガス生成物質２２の燃焼によって生成された膨張流体がインフレータ外側壁１８に達するためにバッフルシステムを通過するように構成される。

図１および２を参照する。第１の実施態様では、バッフルシステム５８は、内側バッフル６０および外側バッフル６２を含み、両方のバッフル６０および６２は、長さ方向の軸Ａのまわりで実質的に同心的に配置される。

外側バッフル６２は、外側壁１８の半径方向内側に配置され、外側壁と流体連絡を有し、それにより、外側バッフル６２とハウジング外側壁１８の間に伸びるプレナム６４を形成する。内側バッフル６０は、外側バッフル６２の半径方向内側に配置され、ガス生成物質２２と内側バッフルの間の流体連絡を可能にする。示された実施態様では、内側バッフル６０は、ガス生成物質２２を含んでいるコンバスションチャンバー２４を画定する。内側バッフル６０も、それに沿って形成された少なくとも１つの開口６１、および実質的に正反対側に形成された少なくとも１つの開口６１’を含み、ガス生成物質２２とバッフルシステムの間の流体連絡を許容する。

外側バッフル６２も、少なくとも１つの開口６３、および開口６３の実質的に正反対側に形成された少なくとも１つの開口６３’を含み、バッフルシステムとインフレータ外側壁の間の流体連絡を可能にする。図１−２の中で示される実施態様において、外側バッフル６２に沿って形成された開口６３、６３’は、内側バッフル６０に沿って形成された開口’６１および６１’に対して、それぞれほぼ９０度の角度を為して離れている。開口部が記載された位置で、内側バッフル６０および外側バッフル６２に沿って形成されることができ、または、それらは他の位置に形成されることができ、それにより、加圧された流体の流れを変え、２つのバッフルを通過する時間を変えることができることは強調されるべきである。

バッフル６０および６２は押し出し、ロール形成、または他の方法で金属成形することができ、また例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼から作られることができる。バッフルはそれぞれ上に記載された様々な位置および方向で穿孔することができる。

異なる実施態様（図示されない）では、バッフルシステムの外部との流体連絡を可能にするために、開口がバッフル６０および／または６２に沿って提供されない。もっと正確に言えば、バッフルの端部分はハウジングと間隔を置いて配置され、バッフルとハウジングの間に隙間が提供され、その間を膨張ガスが移動することができる。

図１および２の中で示される実施態様では、外側バッフル６２は内側バッフル６０と実質的に同心的に、長さ方向の軸Ａに沿って配置され、２つのバッフルの間にプレナム６５を形成し、内側バッフル６０から外側バッフル６２へのガス流体の流れを容易にする。

異なる実施態様（図示されない）では、膨張ガスの冷却およびフロー必要条件、およびインフレータハウジングのスペースの制限に従って、追加のバッフルがバッフルシステム５８内に組込まれることができる。しかしながら、バッフルシステムとバッフルシステムの外側との間の流体連絡を可能とする開口６１、６１’および６３、６３’、内側バッフルと外側バッフルの間に配置したバッフル（図示されない）に沿って提供される任意の開口、およびインフレータハウジングの内部および外部の間の流体連絡を可能とする開口２０、２０’は、バッフルシステム５８を通る膨張流体の流れを、長さ方向の軸と実質的に平行および／または実質的に垂直な方向に導くために協力的に配置される。

図１および２を再び参照する。バッファー６８は、内側バッフル６０と外側バッフル６２の間に配置され、バッフルシステムを通過する際の高圧膨張ガス流れを減ずる。例えば、バッファー６８は広げられた金属メッシュから形成されることができる。

図３および４は、インフレータの異なる実施態様を示す。図３および４では、同様な数字が図１および２の中で同定された類似の機能を同定するために使用される。

図３および４を参照する。異なる実施態様では、インフレータ１０は、第１の膨張流体源から流体的に隔離された、インフレータ外側壁１８内に配置した第２の膨張流体源を含むことができる。第２の膨張流体源も、第２の膨張流体源とインフレータ外側壁１８の間に、バッフルシステム５８が流体的に間に置かれるように配置される。

図３および４の中で示される実施態様では、第２の膨張流体源は、シェル８４によって画定されたコンバスションチャンバー８２内に配置した第２のガス生成組成物８０を含む。シェル８４は金属または合金から形成されることができる。上に記載されたガス生成物質２０と同様、第２のガス生成物質８０は、エアバッグ用途において有用であることが知られている任意の既知のガス生成組成物（無煙のガス生成組成物を含む）であることができ、適当なガス生成組成物の例としては、本明細書の一部として参照される米国特許番号、５，０３５，７５７、５，８７２，３２９、６，０７４，５０２、６，２８７，４００、６，３０６，２３２および６，４７５，３１２に記載された組成物およびプロセスが挙げられるが、それに制限されるものではない。他の適当な組成物は、米国特許出願番号１０／４０７，３００および６０／３６９，７７５に述べられる。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。

障壁８６が、第１のガス生成物質２２から流体的に第２のガス生成物質８０を分離するために提供されることができる。障壁８６は、第１のガス生成物質の燃焼からの炎および燃焼生成物が、第２のガス生成物質に達するのを防ぐことによって、第１のガス生成物質２２の点火に応じた、第２のガス生成物質８０の調和的な点火を防ぐ。障壁８６はシェル８４の外表面に沿って構築され配置され、第２のガス生成物質８０の点火に起因する圧力によって穴を開けられ、シェル８４から分離されるか、あるいは他の方法で穿孔され、あるいは破壊され、第２のガス生成物質の点火の際にバッフルシステム５８内へのシェル８４から膨張ガスの放出を許容する。障壁８６は、高温耐性の金属または合金の板から形成されることがある。

第２のイグナイタ８８はインフレータ１０にしっかりと取り付けられ、第２のイグナイタの起動の際に第２のガス生成物質８０と流体連絡を可能にする。図１に示される実施態様では、第２のイグナイタ８８は、公知の方法を使用して、ハウジング閉塞部３０のボア内に配置し、しっかりと取り付けられることができる。異なる実施態様（図示されない）では、穿孔されたイグナイタ支持チューブ（図示されない）は、第２のイグナイタ８８を支持するためにハウジング１２内に、溶接または他の方法で固定することができる。穿孔された支持チューブは、第２のイグナイタ８８によって生成されたフレームフロントがガス生成物質８０に進むことを可能にし、それにより、ガス生成物質に点火し、膨張ガスを生成する。この異なる実施態様では、シェル８４は、第２のガス生成物質８０の封じ込めのための第２のコンバスションチャンバー８２を形成する。第２のイグナイタ８８は当該技術分野において公知の方法で形成されることができる。１つの例示的なイグナイタ構造は参照されここに組込まれる、米国特許６，００９，８０９に記載されている。所望であれば、第２のイグナイタ８８は第１のイグナイタ２６と同時にまたは引き続いて点火し、それにより、第２のガス生成物質８０から追加の膨張ガスが生成されることができる。

図５を参照する。インフレータの特定の実施態様では、矢印Ｂによって示された方向に沿って、長さ方向の軸Ａと実質的に平行なバッフルシステムを通る双方向の流体流れを特色とする。示された実施態様では、内側バッフル６０は、内側バッフルの周囲のまわりで間隔を置かれ、ハウジングの閉鎖端１４の近くに並置された、１つ以上のガス移動開口６１を好ましくは含む。外側バッフル６２は、第２のバッフルの周囲のまわりで間隔を置かれ、ハウジング閉塞部３０の近くに並置された、１つ以上のガス移動開口６３を好ましくは含む。

前記の実施態様のように、広げられた金属メッシュまたはバッファー６８は内側バッフルと外側バッフルの間で形成されたプレナムを占め、それによりガスを冷やし、かつさらに燃焼ガスの高圧の流れを緩和するように機能する。さらに、図２の中で示される実施態様では、バッフルシステム５８と外側壁１８の間の流体連絡を可能にするための開口６３は、第１のガス生成物質２２とバッフルシステム５８の間の流体連絡を可能にするための開口６１と実質的に半径方向に整列され、さらに開口６１も外側壁１８中の開口２０と実質的に半径方向に整列される。同様に、バッフルシステム５８と外側壁１８の間の流体連絡を可能にするための開口６３’は、第１のガス生成物質２２とバッフルシステム５８の間の流体連絡を可能にするための開口６１’と実質的に半径方向に整列され、また、開口６１’も外側壁１８中の開口２０’と実質的に半径方向に整列される。

図８に示される別の実施態様においては、穿孔されたブースターチューブ３００は、他の点では非常に類似する図５の中で示されるような構造内へ一体化される。ブースターチューブ３００はイグナイタの周囲にプレスばめされ、ハウジング１８の底部方向へのボディボアシールから長さ方向に伸び、自己発火化合物２９を閉じ込める。穿孔されたクロスメンバー３０２は、それの起動の際に、点火チャンバーと自己発火化合物の間の流体連絡を提供する。従って、インフレータ発動に際して、点火生成物は半径方向外側へ流れ、プロペラント２２へ進み、これに点火する。プロペラント２２の燃焼に際して、発生されたガスは、内側バッフルの周囲を半径方向に流れ、内側バッフルのプレナムを通って軸方向に上がり、ついで外側バッフル壁を半径方向に超え、軸方向に外側バッフルのプレナムを通り、ついでハウジングまたは外側壁を半径方向に通る。図面に示されるように、比較的少数の接合点しかインフレータの組み立てに必要とされず、製造工程を単純化する。

図８のインフレータを組み立てるために、イグナイタはボディボアシール内にクリンプされる。環状の内側バッフル壁３０４はついでイグナイタ上からボディボアシール３０１に対してプレスばめされ、それにより内側バッフルを形成する。穿孔されたブースターチューブ３００はついでクリンプされたイグナイタ上にプレスばめされる。その後、ブースター化合物２８がブースターチューブ３００内に置かれる。穿孔されたブースターチューブキャップ３０４はついで、ブースターチューブ３００上にプレスばめされ、これを封じ込める。その後、自己発火化合物２９がキャップ３０４に隣接して置かれる。環状のフィルター３０６はついで内側バッフル壁３０４上にプレスばめされる。外側バッフル３０８がついでフィルター３０６上にプレスばめされる。外側のハウジングは、ついで外側バッフル壁３０４上にプレスばめされ、ついで基体にレーザー溶接される。

図９は、インフレータがその内部に溶接された第２チャンバーを有するという点を除いて、図８と同様のインフレータを例証する。再び、図９の設計により、軸方向の流れおよび改良された製造が例示される。

インフレータの動作が、図１および２を参照して議論される。衝突に際して、クラッシュセンサー（図示されない）からの信号はイグナイタ２６に伝えられ、それにより、ブースタープロペラント２８を活性化する。図３および４の中で示される実施態様では、クラッシュセンサーからの信号は第２のイグナイタ８８にも伝えられることができ（同時にまたは続いて）、それにより、第２のイグナイタ８８を活性化し、第２のガス生成物質８０に点火する。ブースタープロペラント２８の点火からの熱は、自動点火化合物２９の点火を起こし、それにより、ガス生成物質２２に点火する。

図１−２および３−４の中で示された実施態様において、ガス生成物質２２および８０の燃焼によって生成された膨張ガスは、内側バッフル開口６１および６１’を通って半径方向から外に出て、プレナム６５内に入り、内側バッフル６０のどちらかの側の周囲を二方向に流れ、バッファー６８を矢印ＣおよびＤに示される方向に流れる。その後、膨張ガスは外側バッフル開口６３および６３’を通ってプレナム６５を出て、外側バッフル６２とハウジング外側壁１８の間に形成されるプレナム６４内に入り、矢印ＥおよびＦによって示される方向に流れる。その後、ガスは開口２０および２０’を通って流れ、ハウジングから出て、組み合わせられるエアバッグ（図示されない）内へ流れる。この実施態様では、膨張ガスは、バッフルシステムを、インフレータ長さ方向の軸Ａに実質的に垂直な方向に流れる。

図５の中で示される実施態様では、燃焼ガスは、最初に、内側バッフル６０の開口６１および６１’を通って流れる。その後、ガスは、バッファー６８を通って上方へ移動し、次に、外側バッフル６２の開口６３および６３’を通って流れる。一旦、外側バッフルを過ぎると、ガスは、ハウジングガス出口開口２０および２０’の方へ、下方向に進み、外に出て、組み合わせられるエアバッグを膨張させる。この実施態様では、膨張ガスはバッフルシステムを長さ方向の軸Ａに実質的に平行に流れる。

別の異なる実施態様においては、バッフルシステムとバッフルシステムの外部の間の流体連絡を可能にする開口６１、６１’および６３、６３’、およびバッフルシステム内に提供されるすべての開口（例えば内側バッフル６０と外側バッフル６２の間に配置される任意の中間バッフル中に形成された開口）は、バッフルシステムを通る膨張流体の流れの方向を、長さ方向の軸Ａと実質的に垂直な方向から平行な方向に交互に変えるように構成される。

インフレータ構成要素中に形成されたガスフロー開口の相対的な配置によって確立された、円周方向および／または長さ方向の流体の流れのパターンは、膨張流体の所定の程度の冷却を提供すると信じられている。相対的なガスフロー開口位置および使用するバッフルの数のような要因の適切な改良によって、流体冷却の程度は具体的な用途における冷却の必要条件を満たすために相応して調節されることができる。

図６は、上に記載された実施態様のうちの１つに従うインフレータ構造の特定の用途を示す。図６を参照する。上記のようなバッフルシステムが、ドライバー側のエアーバッグモジュール１００に組み入れられることができる。エアバッグモジュール１００は、破裂可能な前面の閉塞部１１４、エアバッグ１１６、および前記載の実施態様のうちの１つに従うインフレータ１０を含むモジュールハウジング１０２を含む。内側および外側バッフル６０および６２を含まない、エアバッグモジュール１００においての使用に好適な例示的なインフレータ構造は、参照されここに組込まれる、米国特許６，４２２，６０１に記載されている。上記のように、インフレータハウジング１２は、ガス生成物質２２および８０（図示されない）によって生成されるガスの効果的な排出のために、エアバッグ１１６の内部と流体連絡を有する開口２０および２０’（図示されない）を含む。

図７を参照する。エアバッグモジュール１００または上記の任意のインフレータの実施態様も、例えば安全ベルトアセンブリー１５０のようなさらなる要素を含む、より広く、より包括的な乗り物乗員拘束システム１８０に組み入れられることができる。図７は、そのような拘束システムの１つの例示的な実施態様の概略図を示す。エアバッグモジュール１００は、例えばイグナイタ２６（図２）の起動によって、衝突の際にエアバッグモジュール１００を発動させる信号を発生する公知のクラッシュセンサーアルゴリズムと接続された衝突センサー２１０と接続されることができる。

安全ベルトアセンブリー１５０は、安全ベルトハウジング１５２、およびハウジング１５２から伸びる安全ベルト１００を含んでいる。安全ベルトリトラクタメカニズム１５４（例えば、ばねを使用するメカニズム）を、ベルトの末端部分に連結することができる。さらに、衝突の場合にリトラクターメカニズムを始動させるために、安全ベルトプリテンショナー１５６がベルトリトラクターメカニズム１５４に連結されることができる。本発明の安全ベルトの実施態様と共に使用されることができる典型的なシートベルトリトラクターメカニズムは、米国特許番号５，７４３，４８０、５，５５３，８０３、５，６６７，１６１、５，４５１，００８、４，５５８，８３２および４，５９７，５４６に記載され、これらは参照のために本明細書に組み込まれる。本発明において安全ベルトの実施態様とともに使用できる典型的なプリテンショナーの例は、米国特許番号６，５０５，７９０および６，４１９，１７７に記載され、これらは参照のために本明細書に組み込まれる。

安全ベルトシステム１５０は、例えばプリテンショナーに組み入れられた火工品点火装置（図示されない）の作動によって、ベルトプリテンショナー１５６を作動する信号を発する、既知のクラッシュセンサーアルゴリズムを含む、衝突センサ１５８（例えば慣性センサあるいは加速度計）と接続されることができる。先に参照され本明細書に組み込まれた米国特許番号６，５０５，７９０および６，４１９，１７７は、そのような方法で作動するプリテンショナーの例を提供する。

本発明により形成されたインフレータに付随する利点は、エアバッグモジュール、および乗り物乗員拘束システムに関する同様の利点になるであろうと考えられる。 これらの利点としては、たとえば、低いガス出口温度、製造の単純性、より軽い重量、低減された製造コスト、単純化された組み立て、および組み合わせるエアバッグの膨張プロフィールの調整可能性があげられる。

バッフルシステムおよび本発明の他の原理の組み込みはドライバー側のインフレータに適用される場合について記載されてきたが、本発明に従って助手席側、およびサイドインパクトインフレータのような他のインフレータも構築されることができることが認識されるべきである。
本発明の実施態様の先の記述が例示の目的だけに為されていることは理解されるだろう。そのため、本明細書に示された様々な構造および操作上の態様は、当業者により多くの変更が、本発明の範囲を逸脱することなく行われることができる。

図１は、本発明のインフレータの第１の実施態様の横断面の平面図である； 図２は、図１の２−２線に沿って得られた図１のインフレータの横断面の側面図である。 図３は、本発明のインフレータの第２の実施態様の横断面の平面図である； 図４は、図３の４−４線に沿って得られた図３のインフレータの横断面の側面図である； 図５は、本発明のインフレータの第３の実施態様の横断面の側面図である； 図６は、本発明に従って構築されたインフレータを使用するエアバッグモジュールの図である； 図７は、本発明に従うインフレータを組込む例示的な乗り物乗員拘束システムの概要図である。 図８は本発明の別の実施態様である。 図９は本発明の別の実施態様である。

Claims (8)

1. 乗り物乗員保護システムのためのインフレータであって：
   長さ方向の軸および、それに沿って形成された、インフレータの内部とインフレータの外部の間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの開口を有する円筒状の外側壁；
   外側壁の内側に配置された第１の膨張流体源；
   膨張流体を第１の膨張流体源と外側壁の間に運ぶために、第１の膨張流体源と外側壁の間に流体的に間に入れられたバッフルシステム；
   第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの開口；および
   バッフルシステムと外側壁の間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの開口を含み、
   前記第１の膨張流体源とバッフルシステムとの間の流体連絡を可能とするための少なくとも１つの開口が、インフレータの内部とインフレータの外部と間の流体連絡を可能とするための少なくとも１つの開口と実質的に半径方向に整列されており、
   前記バッフルシステムと外側壁の間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの開口が、第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの開口と、約９０度の角度を為して離れて配置され、
   前記バッフルシステムが、該外側壁の半径方向の内側に配置され該外側壁と流体連絡を有する外側バッフル、および該膨張流体源と内側バッフルとの間の流体連絡を可能とする、該外側バッフルの半径方向の内側に配置される内側バッフルとを有し、
   該第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にするために内側バッフルに沿って形成された少なくとも１つの開口を有し、
   該インフレータはさらに、
   前記の該第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にするために内側バッフルに沿って形成された少なくとも１つの開口と実質的に正反対の位置に、該内側バッフルに沿って形成された第１の膨張流体源とバッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの他の開口、
   前記のバッフルシステムと外側壁の間の流体連絡を可能にするために外側バッフルに沿って形成された少なくとも１つの開口と実質的に正反対の位置に、外側バッフルに沿って形成されたバッフルシステムと外側壁の間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの他の開口、および
   前記のインフレータの内部とインフレータの外部の間の流体連絡を可能にするために外側壁に沿って形成された少なくとも１つの開口と実質的に正反対の位置に、外側壁に沿って形成されたインフレータの内部とインフレータの外部の間の流体連絡を可能にするための少なくとも１つの他の開口、をさらに含み、
   前記の該第１の膨張流体源から該バッフルシステムに入る該膨張流体が、該バッフルシステムと該外側壁との間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口、および該バッフルシステムと該外側壁との間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの他の開口の少なくとも１つに導かれる、
   インフレータ。
2. 該第１の膨張流体源と該バッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口、該バッフルシステムと該外側壁の間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口、並びに該インフレータの内部と該インフレータの外部と間の流体連絡を可能とするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口が、該第１の膨張流体源から該外側壁へ該バッフルシステムを通って運ばれる該膨張流体が、長さ方向の軸に実質的に垂直な面に沿って該バッフルシステムを通るように配置される、請求項１記載のインフレータ。
3. 該第１の膨張流体源と該バッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口、該バッフルシステムと該外側壁の間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口、並びに該インフレータの内部と該インフレータの外部と間の流体連絡を可能とするための前記の少なくとも１つの開口および前記の少なくとも１つの他の開口が、該第１の膨張流体源から該外側壁へ該バッフルシステムを通って運ばれる該膨張流体が、長さ方向の軸に実質的に平行な方向にバッフルシステムを通るように配置される、請求項１記載のインフレータ。
4. 内側バッフルおよび外側バッフルが、長さ方向の軸の周囲に実質的に同心的に配置される、請求項１記載のインフレータ。
5. 該バッフルシステムと該外側壁の間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口が該外側バッフルに沿って形成され、該第１の膨張流体源と該バッフルシステムの間の流体連絡を可能にするための前記の少なくとも１つの開口が該内側バッフルに沿って形成される、請求項１記載のインフレータ。
6. 内側バッフルと外側バッフルとの間に配置された、内側バッフルと外側バッフルとの間を流れる膨張流体を冷却するためのバッファーをさらに含み、前記のバッファーが、広げられた金属メッシュを含む、請求項５記載のインフレータ。
7. 該第１の膨張流体源から流体的に分離されて、該外側壁の内側に配置された第２の膨張流体源をさらに含み、該バッフルシステムが該第２の膨張流体源と外側壁の間に膨張流体を運ぶために、該第２の膨張流体源と該外側壁の間に流体的に間に入れられた、請求項１記載のインフレータ。
8. 請求項１記載のインフレータを含む、乗り物乗員拘束システム。

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